Glicoliză - Calea Embden-Meyerhoff-Parnas

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare
Calea Embden-Meyerhoff-Parnas
(1 D-glucoză --> 2 piruvat + 2 ATP + 2 NADH)
Glc-6-P = Glucoză-6-fosfat
Frc-6-P = Fructoză-6-fospfat
Frc-1,6-bP = Fructoză-1,6-disfosfat
DHAP = Dihidroxiacetonfosfat
GAP = Gliceraldehidă-3-fosfat
1,3-bPG = 1,3-Difosfoglicerat
3-PG = 3-Fosfoglicerat
2-PG = 2-Fosfoglicerat
PEP = Fosfoenolpiruvat
Pyr = Piruvat

Glicoliza (greacă :Γλυκόλυση, glykys-dulce, lysys-rupere, descompunere, engleză : Glycolysis - Embden-Meyerhoff-Parnas pathway,) este un proces metabolic catabolic-enzimatic de oxidare (ardere) a monozaharidelor (ca D-Glucoză) cu eliberare treptată și cutumală a anergiei. Descoperită de G.Embden, O.F.Meyerhof si I.O.Parnas, Glicoliza, prima etapă a procesului de respirație (se mai numește calea EMP, calea dihotomică, faza anaerobă a respirației), este localizată in hialoplasma celulară și în cloroplaste, unde molecula de glucoză este scindată în două molecule de acid piruvic în 3 faze succesive:

  1. activarea hexozelor cu consumarea a doua molecule de ATP si descompunerea dihotomica a lor pina la doua fosfotrioze-produsi intermediari instabili;
  2. prima fosforilare de substrat, care incepe cu transformarea aldehidei fosfoglicerice in acidul fosfogliceric cu eliberare de energie sub forma de NADH+H+ redus si sinteza unei molecule de ATP;
  3. a doua fosforilare de substrat in cadrul careia acidul 3-fosfogliceric, in baza oxidarii intramoleculare, cedeaza fosfatul cu formarea unei molecule de ATP.

Glicoliza depinde de sursa de NAD oxidat produs prin fosforilare oxidativă mitocondrială, factor limitant pentru inregul proces.

Calea Embden-Meyerhoff-Parnas (EMP)[modificare | modificare sursă]

Energia (căldura) se eliberează din oxidarea substanțelor organice pe două căi principale:

  • în timp scurt și cu degajare de temperaturi înalte, în caz de ardere simplă, conform formulei:

Glucoză: C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O + energie

  • lent și treptat, prin procese biochimice aproape identice pe toată biosfera lipsită de asimilația clorofilială, de la microb la animal, ca bază a metabolismului, cu eliminări dozate și controlate de energie/temperatură (spre exemplu, glicoliza, arderea unei D-hexoze (zahăr cu 6 atomi de carbon) pe Calea Embden-Meyerhoff engleză :Embden-Meyerhoff pathway prin ruperea enzimatică în 10 trepte a hexozei în condiții anaerobe, care duce într-un prim stadiu, în citoplasmă la două molecule de piruvat, energia fiind preluată de co-factori: adenozin-di-fosfat ADP <--> adenozintrifosfat ATP și niacină-adenozin-dinucleotid NAD <-->NADH; piruvatul, se va descompune enzimatic - în cadrul ciclului Krebs - în mitocondriile celulei eucariote, sau în citoplasma bacteriilor fie, aerobic, la dioxid de carbon, eliminat prin respirație și apă fie, printr-un proces de fermantație anaerob care va duce la acid lactic (în activitatea musculară intensivă), sau la etanol[1][2][3]

În reacțiile de oxido-reducție menționate este redus un primitor de electroni care poate fi:

NAD+ + 2 H+ + 2 e → (NADH,H+)
  • Sinteza adenozintrifosfatului (ATP) prin fosforilarea de adenozin-di-fosfat (ADP) -
2 ADP + 2 HPO42- (hidrogenofosfat) + 2 H+ → 2 ATP + 2 H2O.[4].
Calea Embden-Meyerhof-Parnas


Istoric[modificare | modificare sursă]

Cele zece trepte ale procesului glicolitic, comun marii majorități a biosferei lipsită de clorofilă au fost descrise de biochimiștii Gustav Georg Embden (1874-1933), Otto Fritz Meyerhof (1884-1951) și Jakub Karol Parnas (1884-1949) și au primit numele Calea Embden-Meyerhof-Parnas (engleză :Embden-Meyerhof-Parnas Pathway) - EMP [5]

Unele bacterii utilizează căi diferite de degradare a glucozei, de exemplu, Calea pentoză-fosfat (engleză : pathwaypentose phosphate pathway), sau Calea Entner-Doudoroff (calea ED).

Importanta glicolizei[modificare | modificare sursă]

-Glicoliza reprezinta etapa initiala si comuna a respiratiei si a fermentatiei;

-Infaptuieste legatura intre substratul respirator si ciclul Krebs;

-Ofera doua molecule de ATP si doua de NADH+H+ la fiecare molecula de hexoza;

-Se formeaza o serie de produsi intermediari ce pot fi utilizati in diferite cicluri metabolice;

-In cloroplaste reprezinta o cale independenta de sinteza a ATP-ului si NADH+H+;

-Prin intermediul glicolizei, in aceste organite celulare are loc descompunerea amidonului in fosfotrioze-unica forma transportabila prin membrana cloroplastelor.

Referințe[modificare | modificare sursă]

  1. ^ en Bodner, George M.: Metabolism Part I: Glycolysis for the Embden-Meyerhoff pathway, J. Chem. Educ., 1986, 63 (7), p 566, July 1986
  2. ^ en Curs de Biochimie la Univ. Cornell: Fermentation : A BioMi 290/291 MicroWeb Movie Page, http://courses.cit.cornell.edu/biomi290/MOVIES/GLYCOLYSIS.HTML
  3. ^ en Engelking‏, Larry Rex: Textbook of veterinary physiological chemistry, chap. 24, p.137, 2004.
  4. ^ fr Lodish, Harvey; Berk, Arnold; Matsudaira, Paul; Darnell, James; Kaiser, Chris A. & Masson, Pierre L.: Biologie moléculaire de la cellule, p. 301 http://books.google.com/books?id=gSFbGLVFwMEC&pg=PA301
  5. ^ en Lipmann, F.: "Reminiscences of Embden's formulation of the Embden-Meyerhof cycle", Mol. Cell. Biochem. (Netherlands) 6 (3): 171–5, March 1975.

Bibliografie[modificare | modificare sursă]

  • en Minakami, S., Yoshikawa, H.: Thermodynamic considerations on erythrocyte glycolysis, Biochem. Biophys. Res. Commun. 18(3); 345–349; 1965. PMID 14300746; doi:10.1016/0006-291X(65)90711-4
  • en Minakami, S., Yoshikawa H.: Studies on erythrocyte glycolysis. II. Free energy changes and rate limitings steps in erythrocyte glycolysis, J. Biochem. 59(2); 139–144; 1966. PMID 4223318
  • Lehninger, A.: Biochimie, vol I-II Editura tehnică, 1987 și 1992
  • de Voet, Donald; Voet, Judith G.; Maelicke, Alfred & Müller-Esterl, Werner: Biochemie, Wiley-VCH 1992. ISBN 3-527-28242-4;
  • en Ronimus, RS und Morgan, HW.: Distribution and phylogenies of enzymes of the Embden-Meyerhof-Parnas pathway from archaea and hyperthermophilic bacteria support a gluconeogenic origin of metabolism, în Archaea. 1(3); 199–221, 2003. PMID 15803666; PDF
  • en Kresge, N., Simoni, RD., Hill, RL.: Otto Fritz Meyerhof and the elucidation of the glycolytic pathway, în J Biol Chem. 280(4), 2005. PMID 15665335; PDF
  • de Berg, Jeremy M., Tymoczko, John L., Stryer, Lubert: Biochemie. 6 Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-8274-1800-5, S. 764
  • en Bowsher, Caroline; Steer, Martin W. & Tobin, Alyson K.: Plant Biochemistry, Garland Pub, New York, NY 2008, ISBN 978-0-8153-4121-5; S. 145
  • de Heldt, Hans W., Piechulla, Birgit: Pflanzenbiochemie, 4. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-8274-1961-3, S. 334
  • en Reginald Garrett und Charles M. Grisham: Biochemistry. (International Student Edition). (4) Cengage Learning Services, 2009, ISBN 978-0-495-11464-2, S. 535

Legături externe[modificare | modificare sursă]

Commons
Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Glicoliză - Calea Embden-Meyerhoff-Parnas